La tesis doctoral de Àlex Vañó propone mejoras para los modeles teóricos utilizados para descubrir la presencia de este fenómeno que Albert Einstein predijo en la teoría de la relatividad general

La relatividad general es una teoría de gravitación que relaciona la geometría del espacio-tiempo con la distribución de energía y masa contenidas. Sus perturbaciones se propagan en forma de radiación que viaja a la velocidad de la luz y se llaman ondas gravitacionales. Para detectar estas ondas se deben comparar los datos experimentales con modelos teóricos, que son creados mediante métodos numéricos. El trabajo de la tesis doctoral de Àlex Vañó Viñuales pretende contribuir a la mejora y la eficiencia de estos métodos numéricos. La tesis la han dirigido el doctor Sascha Husa y la doctora Alícia Sintes, del Departamento de Física de la UIB, y se ha realizado en el marco de la actividad investigadora del grupo de investigación en Relativida y Gravitación.

Un método común para resolver las ecuaciones de Albert Einstein de la relatividad general consiste en seccionar el espacio-tiempo en foliaciones (como fotografías tomadas en diferentes intervalos de tiempo de diferencia), especificar datos iniciales adecuados a la foliación inicial (la fotografía inicial) y hacer evolucionar el sistema según indiquen las ecuaciones (se obtienen así las fotografías posteriores). En la tesis de Àlex Vañó se han utilizado un tipo de foliaciones especiales que permiten evaluar el señal de radiación en el único lugar donde está inequívocamente definido: en el infinito. Para poder evolucionar en estas foliaciones se debe realizar una compactificación, lo que complica la implementación numérica de las ecuaciones, siendo su estabilización el principal problema que se debe resolver.

La labor numérica de esta tesis se restringe a simetría esférica, donde se han conseguido realizar simulaciones estables con datos iniciales del espacio-tiempo plano y datos iniciales que incluyen un agujero negro. Estos resultados alientan la implementación general en tres dimensiones espaciales, para poder disfrutar de los beneficios de este método en la creación de modelos teóricos de ondas gravitacionales y en estudios más generales del espacio-tiempo.

Ficha de la tesis doctoral

• Título: Free evolution of the hyperboloidal initial value problem in spherical symmetry
• Autor: Àlex H. Vañó Viñuales
• Programa de doctorado: Física
• Departamento: Física
• Directores: Alícia Sintes Olives y Sascha Husa  

 

Fecha de publicación: 13/10/2015